配電網(wǎng)可靠性評估方法的研究

摘 要：配電網(wǎng)是關(guān)乎人民生活的重要設(shè)施，近年來，隨著我國人民生活水平的不斷提高，供電能力也在提升，這與配電網(wǎng)的穩(wěn)定是分不開的。在配電網(wǎng)的日常運行當(dāng)中，需要定期進行評估，所使用的方法是很多的，包括解析法、模擬法等等。筆者長期從事配電網(wǎng)相關(guān)工作，本文從配電網(wǎng)可靠性的評估研究出發(fā)，分析了相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng);評估方法;供電能力

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.145

1 前言

配電網(wǎng)評估是保證配電網(wǎng)可靠性的重要方法，有效的評估方法能夠最為客觀的體現(xiàn)配電網(wǎng)的使用情況，對于后期工作的開展有很大的幫助。近年來，我國電力行業(yè)迅速發(fā)展，對于配電網(wǎng)評估的研究也很深入，很多傳統(tǒng)的評估方法和先進的評估方法相結(jié)合，起到了很好的效果。本文分別闡述了配電網(wǎng)可靠性評估的現(xiàn)狀、評估指標以及評估方法，希望對電力企業(yè)的發(fā)展有所幫助。

2 配電網(wǎng)可靠性評估的研究現(xiàn)狀

配電網(wǎng)的可靠性研究是目前國內(nèi)外都非常關(guān)注的一個領(lǐng)域，一方面，做好這項工作能夠最大限度保證供電的穩(wěn)定，另一方面，配電網(wǎng)是電力供應(yīng)中的關(guān)鍵一環(huán)，合理的評估能夠防止配電網(wǎng)出現(xiàn)故障，所以說，一直以來配電網(wǎng)的可靠性評估都是國內(nèi)外研究的關(guān)鍵。從十九世紀開始，英國的《供電安全導(dǎo)則》就已經(jīng)涉及了相關(guān)的研究，經(jīng)過一個世紀的研究，配電網(wǎng)的穩(wěn)定性有了很大程度的提升，故障后的平均停電時間也在不斷縮短，到今日，配電網(wǎng)的穩(wěn)定性非常高，也得益于評估方法的成熟。在我國，配電網(wǎng)可靠性評估方法的研究起步相對比較晚，但是研究進度還是比較快的，進入二十一世紀后，我國供電穩(wěn)定性在不斷提高，不僅加強研究，管理制度也更加完善，國家也出臺了很多有效的規(guī)程，進一步提高了可靠性研究的嚴謹性和科學(xué)性。

3 配電網(wǎng)可靠性評估指標

配電網(wǎng)的可靠性評估的指標主要包括兩類，一類是負荷點的可靠性評估指標，另一類是系統(tǒng)可靠性評估指標，我們分別進行闡述和分析。

3.1 負荷點可靠性評估指標

負荷點可靠性評估指標是反映規(guī)定時間內(nèi)系統(tǒng)的每個負荷點的可靠性水平，主要包括三個指標，負荷點的平均故障率、平均停電持續(xù)時間、年平均停電時間，這三個負荷點評估指標直接反映了配電網(wǎng)的供電能力，是非常重要的。第一個平均故障率反映了配電網(wǎng)的停電次數(shù)，也就體現(xiàn)了供電網(wǎng)是否可靠，第二個平均停電的持續(xù)時間反映了發(fā)生故障后的搶修速度。第三個指標體現(xiàn)的是一年的整體穩(wěn)定性，所以說，這是三個負荷點的可靠性評估指標都非常有代表性，可以有效評估配電網(wǎng)。

3.2 系統(tǒng)可靠性評估指標

系統(tǒng)可靠性評估指標相對于負荷點來說就比較復(fù)雜了，分為頻率時間類指標和負荷電量類指標。其中，頻率時間類指標有系統(tǒng)平均停電頻率指標、用戶平均停電頻率指標、系統(tǒng)平均停電持續(xù)時間指標、用戶平均停電時間指標等等，負荷電量類指標則有電量不足指標和平均系統(tǒng)缺電指標。所以說，系統(tǒng)可靠性評估指標的評估是非常全面的，可以有效保證配電網(wǎng)的穩(wěn)定性。

4 配電網(wǎng)可靠性的評估方法

闡述完配電網(wǎng)可靠性的研究現(xiàn)狀和指標后，就需要分析配電網(wǎng)可靠性的評估方法了，目前，有四種方法應(yīng)用比較多，分別是解析法、模擬法、人工智能算法以及混合法。

4.1 解析法

解析法是相對傳統(tǒng)的一種方法，模型清晰且誤差非常小，但是當(dāng)系統(tǒng)非常龐大時，計算量也會成倍增加，所以說，這種方法的使用也是相對比較局限的。一般來說，第一步是要建立系統(tǒng)的可靠性概率模型，第二步對模型進行精確求解，最后是進行解析。當(dāng)然，解析的方法也是非常繁多的，包括故障模式與后果分析、最小割集法、最小路法等等，這里就不一一贅述了。

4.2 模擬法

模擬法，顧名思義就是對配電網(wǎng)的運行過程進行模擬，在模擬的過程中就可以進行相應(yīng)的評估。這種方法的第一步是尋找如果元件出現(xiàn)不能運行時，可能會影響的所有節(jié)點。第二步是抽樣，分析各項指標。模擬法中比較有代表性的是蒙特卡羅模擬法，這種方法屬于統(tǒng)計試驗類方法，比較直觀，易于掌握和理解，容易處理各種實際運行控制策略，計算量幾乎不受系統(tǒng)規(guī)模和復(fù)雜程度的影響，適用于處理各種復(fù)雜因素，這種模擬方法的優(yōu)勢是可以高度還原配電網(wǎng)的運行情況，還可以預(yù)測到一些工程上的故障，但是，這種方法和解析法類似，會消耗大量的人力、物力和財力，計算量也非常大。

4.3 人工智能算法

人工智能算法，是利用當(dāng)前計算機技術(shù)發(fā)展的成果——人工智能來進行計算和評估的方法。這種方法包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊算法等。通過人工智能算法，可以節(jié)省大量的時間和人力，同時，準確度也有很大程度的提高。目前，人工智能的算法是比較先進的評估方法，結(jié)合先進的技術(shù)，讓配電網(wǎng)的可靠性評估更加便捷，結(jié)果更加清晰，能夠起到很好的效果。此外，可以將這種方法和一些傳統(tǒng)評估方法結(jié)合使用，可以打破傳統(tǒng)評估方法的壁壘，發(fā)揮兩種方法的優(yōu)勢，使評估結(jié)果更為準確、可靠。

4.4 混合法

混合法是在模擬法和解析法的基礎(chǔ)上建立起來的，是兩者的一種有機結(jié)合。其主要思路是：同時使用模擬法和解析法，前者用來進行轉(zhuǎn)移的過程，而后者來代替抽樣值?；旌戏ㄏ鄬τ谏蟽煞N單獨的方法，可結(jié)合優(yōu)點，摒棄缺點。也有人認為，使用網(wǎng)絡(luò)等值法將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)簡化為簡單主饋線系統(tǒng)，再針對簡化后的主饋線系統(tǒng)，用混合法得到各負荷點可靠性的概率分布指標，最后還可以使信息多種多樣。

5 結(jié)束語

配電網(wǎng)的發(fā)展對于一個國家來說是非常重要的，是事關(guān)民生的大事情，近年來，我國對配電網(wǎng)的可靠性評估研究在不斷深入，利用多種評估方法，可以全面了解供電情況，提高供電質(zhì)量。目前，我國電力行業(yè)的發(fā)展十分迅速，配電網(wǎng)的穩(wěn)定性也在加強，作為電力行業(yè)從業(yè)者，我們將繼續(xù)努力，不斷加強研究水平，為我國供電行業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

參考文獻：

[1]邱敏生.配電可靠性評估方法研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[2]何正友.配電網(wǎng)分析及應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2014.

[3]杜曉平.配電系統(tǒng)可靠性評估算法的研究[D].山東大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005.

作者簡介：廖金山（1996-），男，湖北隨州人，大專，中級工，研究方向：配電網(wǎng)維護與評估。